Введение. Введение. Методы переработки термопластичных полимеров Общая характеристика полимеров

Содержание

Введение

Подавляющее большинство термопластов представляет собой гомогенные (ненаполненные) материалы, свойства которых опре­деляются свойствами самого полимера. Небольшие количества других компонентов (пластификаторы, понижающие температуру перехода в вязкотекучее состояние и вязкость расплава полимера, стабили­заторы, замедляющие его старение и термодеструкцию, красители и др.), как правило, растворены в полимере и не вызывают резкого изменения его свойств. Поэтому очень важно подробно ознакомиться со свойства термопластичных полимеров, их связь со способами и режимами синтеза и условиями формования.

Наряду с хорошими технологическими свойствами термопластич­ные полимеры обладают в ряде случаев уникальным сочетанием эксплуатационных свойств: легкостью, стойкостью к действию агрес­сивных сред, отличными диэлектрическими, оптическими, фрик­ционными свойствами.

Одним из важных представителей термопластов является полиамид. Полиамиды представляют огромный по числу представителей и очень важный по своему научному и практическому значению класс высокомолекулярных соединений. Полиамиды представляют огромный по числу представителей и очень важный по своему научному и практическому значению класс высокомолекулярных соединений. Полиамиды представляют собой высокомолекулярные соединения линейной структуры с молекулярной массой до 30 тысяч. Макромолекулы состоят из гибких метиленовых цепочек и регулярно расположенных вдоль цепи полярных амидных групп. Наличие амидных групп, способных образовывать водородные связи, определяет физико-химические свойства, общие для всех полиамидов. В настоящее время практическое значение имеют лишь некоторые из большого числа синтезированных полиамидов.

Процесс переработки служит для получения изделий или полуфабрикатов с заданным комплексом свойств, определяемым условиями эксплуатации изделий. Таким образом, назначение материала, изделий, полуфабрикатов и условия их эксплуатации определяют направленность процесса переработки.

Целью данной работы является рассмотрение метода экструзии – как основного метода, для получения пленок из полиамидов.

Среди многочисленных методов получения полимеров из термопластов наибольшей производительностью отличается экструзия. Экструзионное оборудование при сравнительно небольшой металло- и энергоёмкости обеспечивает непрерывное проведение технологических процессов переработки полимеров в поточных линиях с высокой степенью автоматизации.

В настоящее время имеется огромное множество видов полимеров, пригодных для получения полимерных материалов и изделий из полимеров. Однако две трети всего производства полимеров составляют так называемые крупнотоннажные полимеры: полиэтилен, полипропилен и поливинилхлорид.

Рассмотрим некоторые из них.

Полиамид 11

Этот полиамид образуется при конденсации амино­кислоты и впервые был получен в 1935 г. Карозерсом. В настоящее время он производится в основном Фран­цузской фирмой «Aquitaine Organico» под торговым названием «рильсан». Основным сырьем для произ­водства ПА 11 является е-аминоундекановая кислота, которую получают из касторового масла через рици­нолевую кислоту. Поликонденсацию аминокислоты проводят в расплаве при 215°С под азотом. Процесс получения этого полимера может быть непрерывным.

При промышленном производстве водная суспен­зия мономера с регулятором длины цепи и другими добавками поступает в вертикальный трубчатый реак­тор. Конденсация происходит по мере повышения тем­пературы, а избыток воды в виде пара поднимается в верхнюю часть реактора. Равновесные условия до­стигаются в нижней части аппарата, где завершается конденсация.

ПА 11 отличается высокой термостабильностью в расплавленном состоянии. Благодаря этому он ши­роко применяется для изготовления изделий мето­дами экструзии, литья под давлением и т. п.[10]

Полиамид 12

Наряду с ПА 11 в настоящее время в промышлен­ности широко применяют ПА 12. По свойствам оба полимера очень близки, но цены на бутадиен — сырье для получения лауриллактама — более стабильны, чем на касторовое масло — сырье для ПА 11.

ПА 12 в промышленном масштабе начал выпу­скаться в ФРГ фирмой «Chemische Werke Hills «AG» под торговым названием «вестамид». Фирмы «Plate GmbH» в ФРГ и «Aquitaine Organico» во Франции также производят этот полимер.

ПА 12 получают из лауриллактама, который про­изводят из бутадиена по схеме, описанной на стр. 39. Так как цикл лауриллактама, содержащий 12 атомов углерода, является не напряженным, то вероятность его расщепления под действием воды очень невелика, так же как и в случае лактамов с еще меньшим чис­лом атомов углерода в цикле. К тому же небольшая растворимость воды в полимеризующейся смеси уменьшает возможность расщепления цикла.

Реакция полиприсоединения проходит медленно в присутствии свободной аминокислоты и значительно ускоряется при добавлении кислот, используемых в качестве регуляторов молекулярной массы.

[10].

Несмотря на все многообразие полимеров, перерабатываемых методом экструзии, в настоящей работе основное внимание будет уделено термопластичным материалам (поливинилхлориду, полиэтилену и полипропилену).

Переработка ПМ и ПКМ представляет собой сложный технологический процесс, включающий в себя совокупность различных технологических операций, по мере выполнения, которых происходит изменение состояния, формы и свойств исходного ПМ до достижения заранее заданных эксплуатационных свойств [10].

Поиск по сайту: